苝酰亚胺和萘酰亚胺衍生物作为典型的稠环芳香类化合物,由于其含有的大p电子体系,使之具有高消光系数,高荧光量子效率,广泛的颜色变化、以及良好的热稳定性,耐腐蚀性等优异特性,使它们在光学器件和电子器件等诸多领域得到了广泛的应用。然而由于这类化合物通常水溶性较差,大大限制了其在化学/生物传感领域的应用,利用其独特的光电特性,改善其水溶性,构建高灵敏度,高选择性的传感体系是当前研究的一个热点。Fe³⁺是人体中含量最多的过渡金属离子,其浓度过高与某些疾病直接有关,比如帕金森氏病、阿尔茨海默病等神经性疾病,还与心脏、肝脏和胰脏等器官的功能性障碍也息息相关。因此定量、实时监测环境中或人体中的铁离子含量具有重要的意义。另外,DNA是重要的生命遗传物质,对其进行检测与识别在研究基因表达与变异、疾病诊断等领域也具有十分重要的意义。本论文利用胺和卤化物的缩聚反应,合成了两种聚二酰亚胺衍生物PDI和NDI。它们具有良好的水溶性,实现了在纯水体系中对Fe³⁺和DNA灵敏的荧光检测。主要研究工作和主要结论如下:（1）聚二酰亚胺衍生物PDI与NDI的合成及表征。通过缩聚法制备了两种聚二酰亚胺衍生物,通过核磁共振光谱（NMR）、飞行时间质谱（MS-TOF）、红外光谱法（IR）等分析方法对它们的化学结构进行了表征及确认。（2）PDI对Fe³⁺的传感性质研究。聚苝酰亚胺衍生物PDI的结构特点在于:其主链上的苝酰亚胺结构单元作为荧光报告基团,而其侧链上的三联吡啶基团（tpy）作为识别位点。该荧光探针在未结合Fe³⁺时,由于tpy到苝酰亚胺的PET过程,使得探针的荧光被淬灭,而tpy一旦与Fe³⁺结合后,PET过程被阻断,探针的荧光被恢复。由此可实现对Fe³⁺的定量检测。该探针在水中对Fe³⁺表现出良好的选择性识别能力,由紫外滴定光谱测得二者之间的结合常数高达1.32×108 M-2,Job’s-plot结果表明二者是以1:2的模式结合。在0-16μM范围内,该探针的荧光强度与Fe³⁺的浓度呈现良好的线性关系,其检测限约为9.20×10-7 M。（3）NDI对DNA的传感性质研究。聚萘酰亚胺衍生物NDI侧链带有正电荷,可与带负电荷的DNA通过静电相互作用结合。NDI/DNA复合物的形成,导致了NDI构象的变化,使得NDI高分子链间的π-π堆积作用增强,进一步形成大的聚集体,使得探针NDI在DNA诱导下荧光明显淬灭,实现了对DNA的灵敏检测。在HEPES（0.05 m M,p H=7.4）缓冲溶液中,紫外可见光谱滴定表明NDI与DNA的结合常数为1.18×104 M-1。荧光光谱滴定表明:在20-36μM的浓度范围内,探针的荧光强度与DNA浓度呈现良好的线性关系（R=0.999）,淬灭常数为Ksv=1.01×107 M-1。此外,还初步探索了将探针用于DNA水解酶活性的检测。